Calculos Hidrologicos KM 62
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Estudio Topohidraulico-Hidrologico METODO RACIONAL DATOS: Periodo de retorno del calculo: 5 años Tiempo de concentracion: 0.1 hrs Area de la cuenca en estudio: 0.6 Longitud del cauce principal: 0.4 km Pendiente media del cauce princi 0.0438 m/m Intensidad con duracion igual al 175.2 mm/hr Calculo del coeficiente de escurrimiento C. Este se obtiene mediante la formula: donde: Ci; es el coeficiente de escurrimiento del area Ai Ai; es el area parcial conformado por determinado tipo de suelo A; es el area total de la cuenca. Suelo por drenar Ce %Ai x Ci 0.6 0.2 0.200 - - - - - - - - Ce = 0.20 Aplicando la formula del metodo racional: Para un periodo de retorno de 5 años: 5.84 km 2 Area parcial km 2 arcilloso con pendiente media Qmax = m 3 /seg A A C C k i i i 1 CIA Q Tr 278 , 0
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METODOS HIDROLOGICOS SEMIEMPIRICOS
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METODO RACIONALMETODO RACIONALMETODO RACIONAL
DATOS:DATOS:Periodo de retorno del calculo:5aosPeriodo de retorno del calculo:100aosTiempo de concentracion:0.1hrsTiempo de concentracion:0.1hrsArea de la cuenca en estudio:0.6km2Area de la cuenca en estudio:0.6km2Longitud del cauce principal:0.4kmLongitud del cauce principal:0.4kmPendiente media del cauce principal:0.0438m/mPendiente media del cauce principal:0.0438m/mIntensidad con duracion igual al Tc.175.2mm/hrIntensidad con duracion igual al Tc.258mm/hrCalculo del coeficiente de escurrimiento C.Calculo del coeficiente de escurrimiento C.Este se obtiene mediante la formula:Este se obtiene mediante la formula:donde:donde:Ci; es el coeficiente de escurrimiento del area AiCi; es el coeficiente de escurrimiento del area AiAi; es el area parcial conformado por determinado tipo de sueloAi; es el area parcial conformado por determinado tipo de sueloA; es el area total de la cuenca.A; es el area total de la cuenca.Suelo por drenarArea parcial km2Ce%Ai x CiSuelo por drenarArea parcial km2Ce%Ai x Ci
Pradera - suelo arcilloso con pendiente media0.60.20.200Pradera - suelo arcilloso con pendiente media0.60.20.200
- - - - - - - - - - - - - - - - Ce =0.20Ce =0.20Aplicando la formula del metodo racional:Aplicando la formula del metodo racional:Para un periodo de retorno de 5 aos:Para un periodo de retorno de 100 aos:Qmax = 5.84m3/segQmax = 8.61m3/segMETODO RACIONALMETODO RACIONAL
DATOS:DATOS:Periodo de retorno del calculo:50aosPeriodo de retorno del calculo:500aosTiempo de concentracion:0.1hrsTiempo de concentracion:0.1hrsArea de la cuenca en estudio:0.6km2Area de la cuenca en estudio:0.6km2Longitud del cauce principal:0.4kmLongitud del cauce principal:0.4kmPendiente media del cauce principal:0.0438m/mPendiente media del cauce principal:0.0438m/mIntensidad con duracion igual al Tc.240mm/hrIntensidad con duracion igual al Tc.400.2mm/hrCalculo del coeficiente de escurrimiento Ce.Calculo del coeficiente de escurrimiento C.Este se obtiene mediante la formula:Este se obtiene mediante la formula:donde:donde:Ci; es el coeficiente de escurrimiento del area AiCi; es el coeficiente de escurrimiento del area AiAi; es el area parcial conformado por determinado tipo de sueloAi; es el area parcial conformado por determinado tipo de sueloA; es el area total de la cuenca.A; es el area total de la cuenca.Suelo por drenarArea parcial km2Ce%Ai x CiSuelo por drenarArea parcial km2Ce%Ai x Ci
Pradera - suelo arcilloso con pendiente media0.60.20.200Pradera - suelo arcilloso con pendiente media0.60.20.200
- - - - - - - - - - - - - - - - Ce =0.20Ce =0.20Aplicando la formula del metodo racional:Aplicando la formula del metodo racional:Para un periodo de retorno de 50 aos:Para un periodo de retorno de 500 aos:Qmax = 8.01m3/segQmax = 13.35m3/seg
Estudio Topohidraulico-Hidrologico
METODO VEN TE CHOWMETODO DE VEN TE CHOWMETODO DE VEN TE CHOW
DATOS:DATOS:Periodo de retorno del calculo:5aosPeriodo de retorno del calculo:100aosArea de la cuenca en estudio:0.6km2Area de la cuenca en estudio:0.6km2Longitud del cauce principal:400mtsLongitud del cauce principal:400mtsPendiente media del cauce principal:4.38%Pendiente media del cauce principal:4.38%Numero de escurrimiento N:75.000adim.Numero de escurrimiento N:75.000adim.Precipitacion media anual de la cuenca:2400mm Precipitacion media anual de la cuenca:2400mm Precipitacion media anual en estacion base:2400mmPrecipitacion media anual en estacion base:2400mmFactor Climatico Y:1adim.Factor Climatico Y:1adim.Tiempo de retraso Tp = 0.00505 x (L/S^0.50)^0.640.15hrsTiempo de retraso Tp = 0.00505 x (L/S^0.50)^0.640.15hrsCalculo del numero de escurrimiento N.Calculo del numero de escurrimiento N.Suelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiSuelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiBosques Naturales0.67575.000Bosques Naturales0.67575.000
- - - - - - - - - - - - - - - - N=75.000N=75.000
d (min)d(hrs)i (cm/hr)P (cm)
..: ..:Lluvia en la zona en estudio para una duracin dada = d*iPe
(cm)
..: ..: Lluvia en exceso=
(P-(508/N)+5.08)^2)/(P+(2032/N)-20.32)X
..: ..:Factor de escurrimiento= Pe/dTp
..: ..: Tiempo de retraso=0.00505(L/(S^0.5))^0.64 d/TpZ
..: ..:Factor de reduccin del picoQ (m3/s)d (min)d(hrs)i (cm/hr)P
(cm)
..: ..:Lluvia en la zona en estudio para una duracin dada = d*iPe
(cm)
..: ..: Lluvia en exceso=
(P-(508/N)+5.08)^2)/(P+(2032/N)-20.32)X
..: ..:Factor de escurrimiento= Pe/dTp
..: ..: Tiempo de retraso=0.00505(L/(S^0.5))^0.64 d/TpZ
..: ..:Factor de reduccin del picoQ (m3/s)5.000.0818.50
..: Intensidad para 10 minutos, obtenida de las
ISOYETAS1.540.00280.03320.14570.57210.42450.025.000.0827.00
..: Intensidad para 10 minutos, obtenida de las
ISOYETAS2.250.03430.41210.14570.57210.42450.2910.000.1713.602.270.03640.21820.14571.14420.72330.2610.000.1721.003.500.31771.90630.14571.14420.72332.3020.000.3311.10
..: Intensidad para 30 minutos obtenida de las
ISOYETAS3.700.38451.15340.14572.28841.00001.9220.000.3318.50
..: Intensidad para 30 minutos obtenida de las
ISOYETAS6.171.54644.63930.14572.28841.00007.7430.000.508.204.100.53271.06540.14573.43271.00001.7830.000.5015.507.752.52585.05160.14573.43271.00008.4360.001.006.10
..: Intensidad para 60 minutos obtenida de las ISOYETAS
6.101.50841.50840.14576.86531.00002.5260.001.0011.50
..: Intensidad para 60 minutos obtenida de las ISOYETAS
11.505.26295.26290.14576.86531.00008.78120.002.004.208.402.96441.48220.145713.73071.00002.47120.002.008.0016.008.98774.49390.145713.73071.00007.50140.002.334.079.503.74261.60400.145716.01911.00002.68140.002.336.5015.178.27403.54600.145716.01911.00005.91Q(mx)
=2.68m3/sQ(mx) =8.78m3/s
d = Duracin de lluvia (hr) d = Duracin de lluvia (hr) I = Intensidad de lluvia (cm/hr) I = Intensidad de lluvia (cm/hr) Pb* = Id (cm) Pb* = Id (cm)
Peb* = (Pb* - 508/N + 5.08)2 (cm) Peb* = (Pb* - 508/N + 5.08)2 (cm) (Pb* + 2032/N - 20.32) (Pb* + 2032/N - 20.32)
X = Peb*/d Factor de escurrimiento X = Peb*/d Factor de escurrimiento
Z = Factor de reduccin de pico Z = Factor de reduccin de pico Si d/tp >= 2 ; Z = 1 Si d/tp >= 2 ; Z = 1 Si d/tp >= 0.6 ; Z = 0.6315(d/tp)0.6632 Si d/tp >= 0.6 ; Z = 0.6315(d/tp)0.6632 Si d/tp < 0.6 ; Z = 0.7401(d/tp)0.9740 Si d/tp < 0.6 ; Z = 0.7401(d/tp)0.9740 Q = 2.78 A X Z (m3/s) Q = 2.78 A X Z (m3/s)
METODO DE VEN TE CHOWMETODO DE VEN TE CHOW
DATOS:DATOS:Periodo de retorno del calculo:50aosPeriodo de retorno del calculo:500aosArea de la cuenca en estudio:0.6km2Area de la cuenca en estudio:0.6km2Longitud del cauce principal:400mtsLongitud del cauce principal:400mtsPendiente media del cauce principal:4.38%Pendiente media del cauce principal:4.38%Numero de escurrimiento N:75.000adim.Numero de escurrimiento N:75.000adim.Precipitacion media anual de la cuenca:2400mm Precipitacion media anual de la cuenca:2400mm Precipitacion media anual en estacion base2400mmPrecipitacion media anual en estacion base:2400mmFactor Climatico Y:1adim.Factor Climatico Y:1adim.Tiempo de retraso Tp = 0.00505 x (L/S^0.50)^0.640.15hrsTiempo de retraso Tp = 0.00505 x (L/S^0.50)^0.640.15hrsCalculo del numero de escurrimiento N.Calculo del numero de escurrimiento N.Suelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiSuelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiBosques Naturales0.67575.000Bosques Naturales0.67575.000
- - - - - - - - - - - - - - - - N=75.000N=75.000
d (min)d(hrs)i (cm/hr)P (cm)
..: ..:Lluvia en la zona en estudio para una duracin dada = d*iPe
(cm)
..: ..: Lluvia en exceso=
(P-(508/N)+5.08)^2)/(P+(2032/N)-20.32)X
..: ..:Factor de escurrimiento= Pe/dTp
..: ..: Tiempo de retraso=0.00505(L/(S^0.5))^0.64 d/TpZ
..: ..:Factor de reduccin del picoQ (m3/s)d (min)d(hrs)i (cm/hr)P
(cm)
..: ..:Lluvia en la zona en estudio para una duracin dada = d*iPe
(cm)
..: ..: Lluvia en exceso=
(P-(508/N)+5.08)^2)/(P+(2032/N)-20.32)X
..: ..:Factor de escurrimiento= Pe/dTp
..: ..: Tiempo de retraso=0.00505(L/(S^0.5))^0.64 d/TpZ
..: ..:Factor de reduccin del picoQ (m3/s)5.000.0825.00
..: Intensidad para 10 minutos, obtenida de las
ISOYETAS2.080.01720.20610.14570.57210.42450.155.000.0843.50
..: Intensidad para 10 minutos, obtenida de las
ISOYETAS3.630.35884.30610.14570.57210.42453.0510.000.1720.003.330.26611.59670.14571.14420.72331.9310.000.1726.104.350.63453.80710.14571.14420.72334.5920.000.3316.80
..: Intensidad para 30 minutos obtenida de las
ISOYETAS5.601.23353.70040.14572.28841.00006.1720.000.3323.00
..: Intensidad para 30 minutos obtenida de las
ISOYETAS7.672.47107.41290.14572.28841.000012.3630.000.5015.207.602.42734.85460.14573.43271.00008.1030.000.5019.309.653.85487.70960.14573.43271.000012.8660.001.0011.00
..: Intensidad para 60 minutos obtenida de las ISOYETAS
11.004.87334.87330.14576.86531.00008.1360.001.0014.30
..: Intensidad para 60 minutos obtenida de las ISOYETAS
14.307.54177.54170.14576.86531.000012.58120.002.007.8015.608.64404.32200.145713.73071.00007.21120.002.0010.0020.0012.51756.25870.145713.73071.000010.44140.002.336.3014.707.87833.37640.145716.01911.00005.63140.002.338.1018.9011.53224.94240.145716.01911.00008.24Q(mx)
=8.13m3/sQ(mx) =12.86m3/s
d = Duracin de lluvia (hr) d = Duracin de lluvia (hr) I = Intensidad de lluvia (cm/hr) I = Intensidad de lluvia (cm/hr) Pb* = Id (cm) Pb* = Id (cm)
Peb* = (Pb* - 508/N + 5.08)2 (cm) Peb* = (Pb* - 508/N + 5.08)2 (cm) (Pb* + 2032/N - 20.32) (Pb* + 2032/N - 20.32)
X = Peb*/d Factor de escurrimiento X = Peb*/d Factor de escurrimiento
Z = Factor de reduccin de pico Z = Factor de reduccin de pico Si d/tp >= 2 ; Z = 1 Si d/tp >= 2 ; Z = 1 Si d/tp >= 0.6 ; Z = 0.6315(d/tp)0.6632 Si d/tp >= 0.6 ; Z = 0.6315(d/tp)0.6632 Si d/tp < 0.6 ; Z = 0.7401(d/tp)0.9740 Si d/tp < 0.6 ; Z = 0.7401(d/tp)0.9740 Q = 2.78 A X Z (m3/s) Q = 2.78 A X Z (m3/s)
Estudio Topohidraulico-Hidrologico
METODO DE HIDROGRAMA TRIANGULARMETODO HIDROGRAMA TRIANGULARMETODO HIDROGRAMA TRIANGULAR
DATOS:DATOS:Periodo de retorno del calculo:5aosPeriodo de retorno del calculo:100aosArea de la cuenca en estudio:0.6km2Area de la cuenca en estudio:0.6km2Longitud del cauce principal:400mtsLongitud del cauce principal:400mtsPendiente media del cauce principal:4.38%Pendiente media del cauce principal:4.38%Numero de escurrimiento N:75.000adim.Numero de escurrimiento N:75.000adim.de = Tiempo de concentracion =0.1hrsde = Tiempo de concentracion =0.1hrsTiempo Pico:0.11hrsTiempo Pico:0.11hrsGasto Pico qp =1.13m3/seg/mmGasto Pico qp =1.13m3/seg/mmCalculo del numero de escurrimiento N.Calculo del numero de escurrimiento N.Suelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiSuelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiBosques Naturales0.67575.000Bosques Naturales0.67575.000
- - - - - - - - - - - - - - - - N=75.000N=75.000
Calculo de la precipitacion en exceso.Calculo de la precipitacion en exceso.
Pdis =4.00cmPdis =4.91cmPexceso =0.49cmPexceso =0.89cm
Calculo del gasto maximo.Calculo del gasto maximo.
Qmax = Pexceso X qpQmax = Pexceso X qpQmax =5.60m3/segQmax =10.05m3/seg
METODO HIDROGRAMA TRIANGULARMETODO HIDROGRAMA TRIANGULAR
DATOS:DATOS:Periodo de retorno del calculo:50aosPeriodo de retorno del calculo:500aosArea de la cuenca en estudio:0.6km2Area de la cuenca en estudio:0.6km2Longitud del cauce principal:400mtsLongitud del cauce principal:400mtsPendiente media del cauce principal:4.38%Pendiente media del cauce principal:4.38%Numero de escurrimiento N:75.000adim.Numero de escurrimiento N:75.000adim.de = Tiempo de concentracion =0.1hrsde = Tiempo de concentracion =0.1hrsTiempo Pico:0.11hrsTiempo Pico:0.11hrsGasto Pico qp =1.13m3/seg/mmGasto Pico qp =1.13m3/seg/mmCalculo del numero de escurrimiento N.Calculo del numero de escurrimiento N.Suelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiSuelo por drenarArea parcial km2N%Ai x NiBosques Naturales0.67575.000Bosques Naturales0.67575.000
- - - - - - - - - - - - - - - - N=75.000N=75.000
Calculo de la precipitacion en exceso.Calculo de la precipitacion en exceso.
Pdis =4.50cmPdis =5.12cmPexceso =0.70cmPexceso =0.99cm
Calculo del gasto maximo.Calculo del gasto maximo.
Qmax = Pexceso X qpQmax = Pexceso X qpQmax =7.93m3/segQmax =11.20m3/seg
ESTUDIO TOPOHIDRAULICO - HIDROLOGICO
RESUMEN DE GASTOS CALCULADOSRESUMEN DE GASTOS CALCULADOS
METODO DE CALCULOPERIODO DE RETORNOQMAX (m3/seg)RACIONAL5 AOS5.8450 AOS8.01100 AOS8.61500 AOS13.35VEN TE CHOW5 AOS2.6850 AOS8.13100 AOS8.78500 AOS12.86HIDROGRAMA UNITARIO5 AOS5.6050 AOS7.93100 AOS10.05500 AOS11.20
Media calculada
TRQmax (m3/s)5 AOS4.7150 AOS8.02100 AOS9.14500 AOS12.47
De los resultados obtenidos el metodo que mas se aproxima a la media calculada es el determinado por elmetodo de Ven Te Chow por lo que se tomaran estos gastos como gastos de diseo.
CALCULO:___________________REVISO:___________________APROBO:___________________FECHA:___________________FECHA:___________________FECHA:___________________
ESTUDIO TOPOHIDRAULICO - HIDROLOGICO
